基站实习报告(精选8篇)
全称为WidebandCDMA,这是基于GSM网发展出来的3G技术规范,是欧洲提出的宽带CDMA技术,它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同,目前正在进一步融合。该标准提出了GSM(2G)―GPRS―EDGE―WCDMA(3G)的演进策略。GPRS是GeneralPacketRadioService(通用分组无线业务)的简称,EDGE是EnhancedDatarateforGSMEvolution(增强数据速率的GSM演进)的简称,这两种技术被称为2.5代移动通信技术。目前中国移动正在采用这一方案向3G过渡,并已将原有的GSM网络升级为GPRS网络。
2、CDMA
CDMA2000是由窄带CDMA(CDMAIS95)技术发展而来的宽带CDMA技术,由美国主推,该标准提出了从CDMAIS95(2G)―CDMA20001x―CDMA20003x(3G)的演进策略。CDMA20001x被称为2.5代移动通信技术。CDMA20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术,通过采用三载波使带宽提高。目前中国联通正在采用这一方案向3G过渡,并已建成了CDMAIS95网络。
3、TD-SCDMA
全称为TimeDivision-SynchronousCDMA(时分同步CDMA),是由我国大唐电信公司提出的3G标准,该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。但目前大唐电信公司还没有基于这一标准的可供商用的产品推出。
二、专业人员讲座
移动电话――――基站(铁塔)――――交换设备――固定交换机1――固定电话
HLR(含本地电话信息)VLR(含外地电话信息)AUC(保密系统)
三、实践参观
A联通公司:
二楼设备:静态的HLR(用户数据)定位,找用户位置,打电话,动态的VLR
EC控制回声TC语音转换MSC用户交换机
短信――――交换机――SMC
――电信 ――网通 ――铁通
手机――MSC――关口局(转接功能)――IP
――――网通关口局
――――网络汇接局(哈市)打长途经此
手机――基站――BSC――MSC――MSC3(郊县)和VRL相连――BSC
―HLR――
四楼:(传输,监控设备)
交换设备――TCU(接口)――BSC(基站控制器)
基站:GSM基站在GSM网络中起着重要的作用,直接影响着GSM网络的通信质量。GSM基站是一种技术要求较高的产品,最初的基站设备基本都是一些国外的产品。随着我国一些高科技电信企业在移动通信领域的不断深入,一些国内的电信企业如大唐、广州金鹏等公司也生产出多种型号的基站。
GSM赋予基站的无线组网-特性使基站的实现形式可以多种多样--宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝及室内、室外型基站,无线频率资源的限制又使人们更充分地发展着基站的不同应用形式来增强覆盖,吸收话务--远端TRX、分布天线系统、光纤分路系统、直放站。
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2011年7月20日, 在汕头礐石风景区旁的“汕头马会俱乐部”, 用户反映其办公地点通话过程中经常出现语音断续、单通等现象后掉话的问题。
2 问题分析
2.1 现场测试
2.1.1 无线信号环境测试
用户反映在俱乐部通话过程中出现语音单通、断续后掉话的现象, 首先根据用户提供的信息, 初步怀疑是现场存在干扰源导致。在现场, 用LG206手机的测试工程模式对现场的无线信号的覆盖情况作测试, 主要占用的PN为417、9、510, 偶尔占用PN510;EC/I0:-4至-5, RX:-70DBM至-81DBM, TX POWER:-23DBM至-16DBM, 从指标看, 无线环境良好, 亦无存在外部的干扰源的可能。
2.1.2 用户终端测试
由于多个用户在该地点使用的手机为不同型号, 且在其他地方并无其反映的现象发生, 也初排除了终端故障引起的故障。
2.1.3 现场手机拨测
在现场, 一开始站在原地用手机互打测试, 基本不会出现用户反映的故障, 而如果在通话的过程中不断来回走动, 则有语音断续并掉话的现象发生。后分析产生该故障现场的原因, 若通话过程中位置不动, 由于手机总只会占用到RX值强的信号, 通话基本无问题, 而若在通话的过程中走动, 则手机会由于所处位置信号的强弱而发生PN切换想象, 从而出现掉话现象。初步怀疑是由于基站邻区漏配导致掉话。
2.2 后台分析
2.2.1 网络参数检查
由于现场拨测时手机通话过程中主要占用PN信号为9、417及510, 在后台OMCR检查这3个邻区列表配置, 发现小区PN9 (礐石电信_5) 与PN417 (礐石风景_1) 及PN510 (信息大厦 (拉远) ) 存在较多的切换次数, 都达到1千多次, 且这三个小区的邻区均有互配。其他参数配置正常。
2.2.2 指标统计分析
网优平台中的“自定义原始数据分析”分析通话过程, 可以查得每次通话过程中手机所占用的小区CI号、最后释放的小区, 占用的信号的场强及最后通话释放是否成功等。发现在多次通话的过程中, 手机占用次数最多的小区CI为278、205及855。经查基站台账后, 发现CI (CI是唯一的) :278为小区礐石风景_1, CI:855为礐石电信_5, 而CI:205为利鸿基[外马电信], 且该小区的PN亦为510, 而信息大厦 (拉远) 小区的PN也是510。如下图2所示:
且在通话时接入小区无信息大厦 (拉远) 的CI, 这与礐石电信_5及礐石风景_1在网管后台的小区邻区列表配置信息大厦 (拉远) 小区不符。从而怀疑是基站邻区列表中信息大厦 (拉远) 小区与利鸿基[外马电信]小区同PN错配导致掉话现象。
2.2.3 屏蔽小区功率
为了确认是否由于信息大厦 (拉远) 小区与利鸿基[外马电信]小区同PN的错配导致切换失败而掉话的现象, 我们采取了逐一关闭扇区功率的方法来验证, 当把信息大厦 (拉远) 小区的功率关闭后, 现场信号的PN为417、9、且还存在PN510的信号, 通话质量并未改善。当把“利鸿基[外马电信]”功率关闭后, 投诉现场的终端没有再收到PN510的信号, 只存在PN417、9。现场通话测试, 通话质量正常, 语音并未出现明显的断续现象, 亦无掉话发生。根据现场测试的结果, 与它们有切换关系的应该是“利鸿基 (外马电信) ”, 也就是PN510配置的扇区应该是“利鸿基 (外马电信) ”。
3 解决方案
造成该现象的主要原因是根据通信机制, 在终端通信时, 当终端收到某个的信号时, 终端本身并不知该PN信号是来自于哪个小区。在投诉的现场, 当PN510的导频信号超过T_ADD门限, 终端发起PSMM请求, BSC根据终端上报的导频信号中的PN相位信息 (同PN的相位是一样的) , 从小区“礐石电信_5”的邻区列表中的获取PN510的小区就是“信息大厦 (拉远) ”, 最后指示分配“信息大厦 (拉远) ”的小区作为切换造成切换;当PN510的信号强度越来越强时, 却无法加入到终端的激活集, 就会成为很强的干扰源, 导致基站侧的反向恶化帧太多, 失败掉话。
对12-5 (礐石电信) 的邻接小区进行修改, 把小区利鸿基 (外马电信) 的PN修改为411后加入其邻区列表, 并从“礐石电信-5”的邻区列表中删除“信息大厦 (拉远) ”的PN, 再进行长时间的拨打测试, 掉话没有再发生。
4 取得效果
在7月26日对12-5 (礐石电信) 的邻区进行修改后, 对掉话率进行了比较, 从1.3%下降到0.2%, 取得非常好的效果。如下图4所示。
5 总结和推广
每个新开的站点都需要定义告警,并对告警检测。主要有以下告警:市电告警(AC ABNORMAL)、整流器告警(RECTIFER FAIL)、熔丝告警(CB OPEN)、输出高低压告警(OUTPUT VOLTS LOW/HIGH)、雷击告警(THUNDERBOLT ALARM)、温度告警(TEMPERATURE ALARM)、火警(FIRE ALARM)、烟雾告警(HUMIDITY ALARM)、水浸告警(WATERLOGGING ALARM)、门禁告警(GATING ALARM)、红外线告警(AIR CONDITION ALARM)和短线告警(BREAK-LINE ALARM).一般情况只定义市电告警,输出高低压告警,整流模块告警,熔丝告警和雷击告警。如果出现市电告警,首先看基站供电是否
正常,同时用万用表在分配单元测是否有市电入电源架;检查 I/O 板上的两个熔丝和I/O 板右侧的熔丝(这个较大)是否正常;检查后板上的三个交流电压采样电熔各接角的电压是否正常,方法为:把数字万用表打到DC 的20V 档位,然后用其中的一测试笔接触机架,另一测试笔接触电压采样电容的一接角(每一电容的左端有两接角,且都在左边);标准参数位为,采样电容一、二、三对应的6 个接角的电压为:7、9、9、11、11、14V;若测得的电压与标称值相差较大(过大或过小),都为不正常,应为后板坏;如以上都正常则应考虑I/O 板和告警模块了,在对告警模块进行维护时,一定要记得将其转入维护状态(将一开关打向维护状态)。其他的告警可以细看说明书进行处理。
随着我国通信运营企业网络建设日趋完善和通信市场竞争格局的形成,通信运营企业间竞争的重点已经转到充分利用网络资源,提供高质量的服务上来。 目前,日益专业化、集中化、多元化的通信网络运行维护模式正在推动我国通信网络运维服务市场的繁荣发展。提高通信网络运行维护人员素质,培养专业化强且具有较高综合素质的人才队伍,对于提高网络质量、提升企业竞争力具有非常重要的意义。 为将理论与实践相结合,以实践为重点。本次实习主要是通过实际操作让学生学习了解通信基站运行和维护的基础理论知识,掌握了解通信基站维护方面的实用专业技术知识的基础,强化学生的专业技能,同时将通信基站安装勘测融入实训,可大大的提升实训的实际操作意义和实际效果。在实践中让我们的基本技能得以强化。
实习目的
移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分,移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化。移动通信系统中的基站主要负责与无线有关的各种功能为MS(移动台)提供接入系统的UM接口,直接和MS通过无线相连接,系统中基站发生故障对整个移动网的影响是很大的`。引起基站故障的原因很多,这次实习的目的就是通过实际操作,了解掌握基站故障原因以及解决办法,
基站运行与维护
一、概述
通随着通信行业的不断发展,移动基站设备从原来简单的模拟设备升级到现在复杂的数字化设备,但是无论是原来简单的模拟设备还是现在复杂的数字化设备都不是免维护的,都有一定的故障率,如果不对其进行及时的处理将会严重的影响网络指标。为了保证移动基站设备的正常运转,提升网络各项指标,确保通信安全畅通,需要对这些基站设备进行定期日常巡检和不定期的故障抢修来进行维护。
二、实训内容
2.1基站维护基本概念
基随着通信行业的不断发展,移动基站设备从原来简单的模拟设备升级到现在复杂的数字化设备,但是无论是原来简单的模拟设备还是现在复杂的数字化设备都不是免维护的,都有一定的故障率,如果不对其进行及时的处理将会严重的影响网络指标。为了保证移动基站设备的正常运转,提升网络各项指标,确保通信安全畅通,需要对这些基站设备进行定期日常巡检和不定期的故障抢修来进行维护。 基站维护流程总结起来包括以下几方面:
第一、日常巡检工作,要求:按时,按计划实施;
第二、基站故障处理,要求:及时,快速,有效;
第三、安全生产管理,要求:以预防为主;
第四、维护资料管理,要求:细致,保密;
第五、工程随工,要求:负责,细心。
2.2基站维护流程
2.2.1日常巡检工作
每一个月的基站巡检工作能够及时的了解设备的运行情况,对存在安全隐患的设备能够及时的进行处理,具体的检查范围包括:基站主设备、基站交流配电设备、开关电源、基站蓄电池、基站空调、基站动力环境监控设备、基站传输设备、基站天馈线系统、基站机房安全设施。检查项目包括:工作电压、工作电流、有无告警、运转情况、设备连线情况、环境卫生,以及基站所存在的各种安全隐患。具体包括:
1、基站主设备,检查各模块的指示灯是否正常,对有告警的用OMT软件查出并及时的处理,各模块之间的连线机柜顶部馈线传输线接地线是否连接紧固,测量机柜系统电压是否在正常范围值内,更换防尘网,对设备进行清理。
2、基站交直流配电设备,基站交直流配电系统为整个基站提供电能,如果交直流系统出现故障将导致整个基站退服。日常巡检时主要测量动力引入三相交流电压、开关电源三相相线电流、中性线电流、直流输出电压、直流输出电流等;导线、熔断有无过热现象、开关电源有无告警、一次下电二次下电电压、蓄电池组参数是否正确等;零线地线连接是否正确,接地线可靠,地阻小于5欧姆,交流配电箱空气开关及电缆连接良好,不存在安全隐患。交流配电箱内防雷器无损坏,防雷空开合上,浮充电压和负载电流正常,交流配电屏指示灯、告警信号正常。交流电压供电回路的接点、空气开关、熔丝、闸刀等有无温度过高现象。变压器是否有漏油现象,跌落式开关是否良好。
3、基站蓄电池,基站蓄电池主要是在市电中断的情况下在短时期的为基站主设备提供电能。如果蓄电池性能减退时不能为主设备提供足够的电能,在发电不及时的情况下直接导致退服,所以在日常巡检时主要测量蓄电池组的单体电压、馈电母线电流、软连线压降、连接体处有无松动腐蚀现象、电池壳体无渗漏和变形极柱、安全阀周围无酸雾酸液逸出、定期紧固电池连接条、清理灰尘,并做电池容量测试,掌握蓄电池的健康情况。
4、基站空调,基站主设备和蓄电池对环境温度要求都很高,温度过高或过低都直接导致基站退服,而且高温对蓄电池的使用寿命也有致命的影响。根据维护经验,基站因空调故障而导退服占退服总数的25%,所以应对基站空调的维护给予重视。日常巡检时主要测量工作电压、工作电流、制冷剂有无泄露、清理防尘网、检查冷凝器、定时清洗冷凝器、排水管通畅、无漏水现象以及自起动是否正常等。
5、基站动力环境监控设备,监控设备负责采集基站设备的电流、电压、温度、烟感、水浸等信息量,及时的反馈给监控,做到早发现早处理。日常巡检时重点检查,各传感器是否正常,可以人为产生告警,检查告警能否正常上传,并和机房校对数据。
6、基站传输设备,传输设备也是重点检查项目之一,日常巡检检查设备有无告警,如果有告警要各机房进行确认,并及时的进行处理。清理设备防尘网、光缆、传输线、光纤、接地线走线整齐、捆绑有序、标签完好、有效、防静电手环可用等。
7、基站天馈线系统,检测天线馈线是否无松动、接地是否良好、标签有无脱落、分集接收和驻波比是否在正常数值范围内,对超出范围值的天馈系统要进行及时的处理。
8、、基站机房安全设施,基站周围无杂草、易燃物、楼面/墙体无开裂、门窗无破损、钥匙可用、防盗设施完整可用、基站地面无渗漏、塌陷、地漏或空调排水顺畅、洞孔封堵严密,照明、灭火设备可用。对地网设施被损、线缆布线凌乱、接头松动,电源线过载发热、标志标签不全或脱落的进行整改。
以上的各项测量数据要认真的做好相应的记录,并编辑成数据库,可定期的进行分析,及时侦测故障,做到防范于未然。
2.2.2基站故障处理
一般的故障可分为以下几类:基站硬件故障、基站软件故障、交流引入故障(短路、断路、更换开关、熔丝、更改室内外走线、停电后恢复供电等)、直流故障(更换开关、熔丝,更换整流模块,更换监控模块,修改开关电源参数等)、蓄电池故障、空调故障、基站传输排障、基站动力环境监控设备故障。
1、当基站出现断站故障时:首先考虑电源、传输及温度问题,通过监控查看基站交流、直流供电电压,可初步判断断站原因。电源部分问题主要有以下几方面:1、交流电压无:首先,与当地电业部门、电工确认是否停电,若未停,判断电表是否欠费(磁卡或电子计费类电表);其次,可能是自用变压器或市电引入部分及交流配电部分有问题,携带发电机进行发电,并联系电工配合处理;若是打雷导致交流空开跳闸或防雷模块损坏,到基站闭合开关,更换模块,并测试基站地阻值,正常单站地阻值应小于5欧姆。2、交流电压正常,直流电压低:一般为开关电源整流模块部分问题,携带相应型号备件到基站进行更换。
2、当传输中断引起断站时,则要仔细分析传输中断原因,导致传输断的主要原因有三方面:供电、光路、电路。检查传输障碍时,要做到谨慎、细致、保持清醒的头脑、仔细观察、不要轻易动手。传输问题并不仅仅影响一个基站。看好并确认标签,不要动与本次障碍无关的设备和线路;轻拿轻放,光纤非常脆弱,不要弯折,开关综合柜门时,不要用力撞击,防止振动导致其它线路连接松动,将障碍扩大。现在用的传输不论是光路还是电路都使用收、发两条传输线。通常可用光功率计对光纤进行受光功率测试,这样可立刻判断出是光路问题还是电路问题。在排除供电原因后,根据传输拓扑结构,看是单个基站传输断还是相关联的基站传输都断,若是单个站断,检查本站及上端站传输设备的工作状态;相关联的多个基站传输断,一般为光缆问题或两端节点站问题。请传输机房值班人员配合在传输网管上查看光端机是否有光R-LOSS告警,有告警并且当地或上端站未停电,一般为光缆故障。排除光路问题后,检查电路即我们平时说的2M。首先在DDF架对交换侧进行环回,即用终端塞对光端机出来的2M信号分别进行环、断,询问机房传输状态,若正常,说明故障点在基站侧;若原来的状态未改变,说明故障点不在本基站侧,可能是传输机房跳线或电路状态被改变所导致。基站内问题可以逐段排查。
一、无线基站项目背景
(一)项目名称
(二)项目的承办单位
(三)项目拟建地区和地点
(四)承担可行性研究工作的单位
(五)研究工作依据
(六)研究工作概况
二、无线基站项目可行性研究结论
(一)市场预测和项目规模
(二)原材料、燃料和动力供应
(三)厂址
(四)项目工程技术方案
(五)环境保护
(六)工厂组织及劳动定员
(七)项目建设进度
(八)投资估算和资金筹措
(九)项目财务和经济评价
(十)项目综合评价结论
三、无线基站项目主要技术经济指标表 第二部分 无线基站项目背景和发展概况
一、无线基站项目提出的背景
二、无线基站项目发展概况
(一)已进行的调查研究项目及其成果
(二)厂址基本情况
三、无线基站项目投资的必要性
第三部分 无线基站市场分析与建设规模
一、无线基站市场调查
(一)拟建项目产出物用途调查
(二)产品价格调查
二、无线基站市场预测
三、无线基站项目产品方案和建设规模
(一)产品方案
(二)建设规模
第四部分 建设条件与厂址选择
一、无线基站项目资源和原材料
(一)原材料及主要辅助材料供应
(二)燃料及动力供应
二、无线基站项目建设地区的选择
(一)自然条件
(二)基础设施
(三)社会经济条件
三、厂址选择
第五部分 无线基站工厂技术方案
一、无线基站项目组成二、无线基站生产技术方案
(一)产品标准
(二)生产方法
(三)技术参数和工艺流程
(四)主要工艺设备选择
(五)主要原材料、燃料、动力消耗指标
(六)主要生产车间布置方案
三、总平面布置和运输
(一)总平面布置原则
(二)厂内外运输方案
(三)仓贮方案
(四)占地面积及分析
四、无线基站项目土建工程
(一)主要建、构筑物的建筑特征及结构设计
(二)特殊基础工程的设计
(三)建筑材料
(四)土建工程造价估算
五、无线基站项目其他工程
(一)给排水工程
(二)动力及公用工程
(三)地震设防
(四)生活福利设施
第六部分 节能减排
一、编制依据
二、编制标准
三、能源消耗现状
四、主要节能方案和措施
第七部分 环境保护与劳动安全
一、编制依据
二、编制标准
三、环境现状
四、主要污染源及主要污染物
五、设计中拟采用的环保措施
六、厂区绿化
七、劳动保护与安全卫生
八、消防
第八部分 无线基站项目组织结构和劳动定员
一、组织结构
二、生产班制和劳动定员
三、年总工资和职工年平均工资估算
四、人员来源和培训
第九部分 无线基站项目实施进度安排
一、无线基站项目进展阶段
(一)施工准备
(二)设备安装
(三)生产准备
(四)产品试产
二、无线基站项目实施进度表
三、无线基站项目实施费用
(一)建设单位管理费
(二)生产筹备费
(三)生产职工培训费
(四)办公和生活家具购置费
(五)勘察设计费
(六)其他应支出的费用
第十部分 投资估算与资金筹措
一、投资估算主要编制依据
二、投资估算范围
四、建设投资估算
(一)总投资
(二)建设投资
(三)流动资金
(四)其他资金
四、资金筹措
第十一部分 财务评价
一、基础数据与参数选取
二、成本费用估算
三、销售收入估算
四、财务分析
五、不确定性分析
(一)敏感性分析
(二)盈亏平衡分析
六、技术经济总评价
PC3008是PC30xx器件系列的首款产品,它可同时支持8个符合3GPP版本7 HSPA+ (21 Mb/s下行链路, 5 Mb/s上行链路) 规范的用户。这是继2006年定义了家用基站市场的PC202芯片和建立行业标准的PC3xx系列之后,Picochip推出的第三代器件。与前两代产品一样,PC3008采用了Picochip经过现场验证的稳健的基带 (PHY) ,该基带已在全球100多万个基站上实现成功部署。
这款新型SoC采用40 nm工艺技术制造,并带有一个支持TrustZone誖的高速 (950 MHz) ARM11处理器。PC3008将一个3G家用基站的关键元件集成到一个仅为12 mm (0.5英寸) 长宽的aQFN封装里,从而确保OEM厂商能够生产出更加小型化和更高性价比的家用基站。片上特性包括增强的安全功能和更高的集成度,这降低了外部元件数量以及BOM成本。该器件还为支持下一代低成本和低功耗的家用基站射频而进行了优化。
(简写本)
射环境监测技术中心 国家环境保护总局辐
State Environmental Protection Administration Radiation Monitoring Technical Center
国环评证甲字 第2005号
二〇〇九年三月
一、项目概况
1、项目名称:中国移动金华分公司1572座GSM数字移动通信基站
(2004-2008年建设)环境影响报告书
2、建设地点:金华市各区县
3、建设性质:已建。
5、建设内容和规模
本项目共包括在金华市各区县1572座移动通信基站,详细基站清单见附件列表。基站由机房、馈线、天线及安装天线的支架所组成。机房主要设备包括基站控制器、收发信机、功率放大器、耦合器、合路器、双工器及馈线等信号收发设备以及电源柜和备用电源等辅助设备。基站天线架设在支架上,由馈线连接天线与机房设备。
6、评价单位
国家环境保护总局辐射环境监测技术中心。
7、建设单位
中国移动通信集团浙江有限公司金华分公司
二、环境质量现状及主要环境保护目标
1、电磁环境现状状况
对金华移动04-08年建设的全部1572座基站周围电磁环境进行现状监测。
2、监测目的掌握基站周围的电磁环境现状水平,调查基站周围的环境敏感目标,为评价金华移动基站设备运行时对周围的电磁环境影响评价提供依据。
3、监测内容
根据基站污染源分析,先选用宽频带的综合场强测量仪器对拟建基站周围环境电磁辐射场中关心点的总的功率密度进行测量(判断是否超过对公众和职业的照射限值),再选用选频测量仪器对电磁辐射场中异常点(可能超过贡献管理限值)进行分频测试,测定该点某一频段的电磁辐射功率密度值(判断是否超过基站电磁辐射贡献管理限值)。
4、监测方法
根据以下标准、方法制定本项目现场监测实施细则:
(1)《电磁辐射防护规定》(GB8702-88);
(2)《辐射环境保护管理导则——电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.2-1996);
(3)《辐射环境保护管理导则-电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3-1996);
(4)国家环境保护总局辐射环境监测技术中心作业指导书《射频综合场强测量实施细则》;
(5)国家环境保护总局辐射环境监测技术中心作业指导书《射频选频场强测量实施细则》。
5、监测点位
监测点位的布设依据《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)、《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.2-1996)和《辐射环境保护管理导则-电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3-1996)等技术规定进行,充分落实“以人为本”的原则,主要考虑基站周围环境保护目标。
测量高度均为仪器探头距地面(或立足点)1.7m处。
6、主要环境保护目标
依据《建设项目环境保护分类管理名录》(2007)(环境保护部令第2号)的规定,结合本项目建设运行的特点,“环境敏感区”是指人口密集区、文教区、党政机关集中的办公地点、医院以及具有历史、科学、民族、文化意义的保护地。
本项目的主要环境保护目标为移动通信基站周围医院、幼儿园、学校、机关及居民住宅区活动的人群。
四、监测结果和主要环境影响分析结论
金华移动在金华地区建设的1572座移动通信基站(2004-2008年建设)在正常运行工况下,对其周围电磁辐射环境进行现状监测。监测结果表明:所有监测点位的电场强度低于《电磁辐射环境影响评价方法和标准》(HJ/T10.3-1996)规定的单个项目的环境电场强度限值5.4V/m(功率密度8μW /cm2),亦低于《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)规定的环境总的电场强度限值12V/m(功率密度为40μW /cm2)。以
上移动通信基站运行产生的电磁辐射环境影响符合国家相关标准的规定。
五、电磁辐射环境保护措施
1、管理措施
(1)中国移动金华分公司应加强对移动通信基站环境保护工作的领导,由公司设立环保人员,全面负责移动通信基站运行管理中的环境保护管理工作,制定的运行管理环境保护制度并组织实施。
(2)中国移动金华分公司建设运行的移动通信基站应向环境保护主管部门进行申报、登记,并接受监督管理和检查。
(3)新建或购置国家规定豁免水平以上的电磁辐射项目,中国移动金华分公司必须事先向环境保护部门提交“环境影响报告书(表)”,经批复同意后方可建设。
(4)按照《建设项目环境保护管理条例》(国务院令第253号)第十二条规定,建设项目的性质、规模、地点或者采用的生产工艺发生重大变化的(如移动通信基站的频率和功率等),应重新编制环境影响报告书(表),并报环境保护主管部门审批。
2、技术措施
在移动通信基站的规划、选址、设计、建设和运营过程中,中国移动金华分公司已采取了各种措施来尽量减小对周围环境中敏感点的影响。
(1)在满足通信网络覆盖的前提下,合理选择移动通信基站的位置,尽可能选择在人群无法近距离直接接触的位置。
(2)合理安排移动通信基站发射天线的架设位置、高度、朝向以及俯角;调整天线高度、朝向以及俯角,使其不直接近距离面对敏感建筑物。
(3)将通信小区划分成微小区,合理控制基站发射功率,在满足信号覆盖的前提下,尽量降低基站发射功率。
(4)在风景区采用隐蔽天线(仿生树),尽可能减少对环境景观的影响。
在今后的基站建设运营中,中国移动金华分公司除继续落实好上述技术措施外,还应做好以下工作:
(1)做好施工场地的恢复工作,对裸露的土地进行绿化,使基站与周围环境相协调。
(2)配备相应的电磁辐射环境监测仪器,在今后基站选址阶段应事先调查当地电磁辐射环境背景情况,避免在电磁辐射环境背景值较高处建设移动通信基站。
(3)中国移动金华分公司应加强移动通信基站的运行维护,必须定期检查基站设备及附属设施的性能,及时发现隐患并及时采取补救措施,确保通信网络和移动通信基站的安全可靠运行。
3、上岗人员素质
中国移动金华分公司环保人员、基站维护人员上岗前应进行电磁辐射环境保护基础知识、《电磁辐射环境保护管理办法》(国家环境保护局令第18号)、《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)及有关法律法规等方面知识的学习、培训和考核。
六、评价总结论
综上所述,中国移动金华分公司2004-2008年在金华地区建设的1572座移动通信基站,满足了对金华地区的无线信号覆盖,为信息化建设作出了贡献,其经济和社会效益明显。经现场测试,所有移动通信基站周围各关心点的电磁辐射水平均符合国家对电磁辐射环境保护制定限值的要求。因此,只要中国移动金华分公司全面加强环境保护管理,保证基站的安全可靠运行,从环境保护的角度论证,以上的移动通信基站的建设和运行是可行的。
国家环境保护总局辐射监测技术中心
工程名称:移动基站综合防雷工程
建设单位:湖南移动常分公司
设计单位:湖南普天科比特防雷技术有限公司
设计负责人:
编 号 :
日 期:
一、概述
移动通信基站的主要设备一般分为以下几个系统:传输系统,包括SDH设备,光缆,电缆等等;动力系统,蓄电池,市电等等;动环监控系统;天馈系统; 基站收发信台BTS(包括收发信机无线接口TRI、收发信机子系统TRS等设备);以及其他辅助设备,如空调,防盗门等等。基地站的配电电压为26.4v。通常是由主干电力线路经AC/DC变换器得到的。当主干线路发生故障时,备用电池将能在一定时间内向基地站供电。
移动通讯基站多位于地势较高的多雷雨地带,气候条件恶劣,夏季通讯机房设备及发射铁塔遭遇雷击的概率较高。基站建设的基础部分多为岩石结构,基本无土层,接地电阻很难保证在1 Ω以下,在此条件下给雷电的泄放带来很大困难。电源采用架空线上山,基站交流供电线路较长,同线路上用电负载比较复杂,大型用电设备启动或停止瞬间会产生很大的冲击电压干扰,严重影响通讯组合电源的使用安全。基站的接地系统在设计时也没有得到足够的重视,极易遭受直击雷、感应雷及电源操作等多种过电压的侵袭。再者基站重要设备都是微电子设备,由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性,这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。如果防护措施不力,随时可能遭受重大损失。
二、雷电引入途径分析
移动基站防雷的主要保护对象是在机房中的通信设备,保障这些通信设备的正常运行。雷电损坏设备通常是它在通过带电或非带电的导体对地泄放的过程中,由于电荷运动产生的一些物理效应,比如热效应、磁效应等,改变了在雷电
泄放通道中所涉及设备的基本性能,从而使设备不能正常运行或被损坏。因此我们需要对雷电的入侵途径进行仔细分析,发掘出雷电可能的入侵途径,并在雷电流到达设备前改变其对地泄放途径,保障设备的安全运行。
雷电传导主要有两种方式:
一、直接雷击:即雷云通过地面上某一点直接对地释放。由于我们国家对建筑物的防雷有严格的标准,通常雷电都是通过建筑物的外部防雷系统对地泄放,在旷野中通常通过一些架空电源线或其它一些对地具有良好导电性能的突出媒介进行对地泄放。雷电流直接入侵基站内部设备主要是通过一些与外界相连的媒介传导入侵,如进出局站的电源线、通信线及铁塔地网等。
二、感应雷击:带电的雷云层由于静电感应作用,使地面某些范围内带上异种电荷,当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,而地面某些范围由于散流电阻较大,以致出现局部高压,从而形成雷电流;或者在由于直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高压以致发生闪击的现象。而磁场感应方式入侵最终也是体现在一些带电的金属导体上。
根据物理学尖端放电的原理人类发明了避雷针,它可以将一定场强范围内的闪电引到自己身上,再通过引下线将雷电流泄放入地,从而使在这个范围内的建筑不成为雷电对地泄放的途径,也就避免了被雷击。而在移动基站中,高高的铁塔通过钢筋混凝土与大地紧密相连,由此可以说铁塔就是一个巨大的“引雷针”,它可以将方圆几公里内的雷电引到自己身上。从而大大增加了移动基站直接被雷击的概率,更增加了在铁塔旁一些缆线、金属构架产生感应雷电流的概率。因此我们必须对移动基站的铁塔及其周边环境进行仔细分析,以确定雷电侵入移动基
站内部的主要途径。
三、铁塔引雷分析
通常从移动基站的外部环境构造来看,从雷电引入的角度可以粗略分为带铁塔和不带铁塔两种,这两种情况虽然里面内部构造相同,但遭受雷击的概率却大相径庭。
不带铁塔的基站:这类基站主要分布在城市市区或市郊,多为租用普通大楼或民宅,基站天线采用抱杆,这类基站遭受雷击的概率通常较小。这些基站机房的特点是整个建筑本身在等电位连接、电磁屏蔽、接地电阻方面都能较好的满足信息产业部的要求,但存在问题是大楼的功能并不是为基站设计,所以比较难找到一个较好的接地参考点来确保机房内电子设备有良好的接地。要保证机房内部有良好的等电位连接系统,通常这类基站的接地系统和大楼的接地网采用的联合接地系统。这类基站雷电入侵的主要途径是雷电浪涌通过一些电源系统、信号系统、接地系统等所有进出机房的线缆和管道引入,采取浪涌保护措施。
带铁塔的基站:这类基站主要分布在农村、郊区,多为独立机房旁边建铁塔的方式,这类基站多建在地势开阔的平原地带、山坡上。通常铁塔在当地为最高建筑,有非常好的接地,按信息产业部的要求基站接地要求小于5欧姆,一旦在该区域内有雷云,地面上的电荷将通过铁塔与雷云中的电荷发生中和,铁塔将成为云中雷电对地泄放的一个主要通道。与铁塔相连的一些线路、桥架、设备就成为雷电入侵的对象,比如天馈线、走线架、与地网相连的设备等。这类基站被雷电击中的概率较不带铁塔的基站要高得多,因此对有铁塔的基站防雷就更加的迫切,有必要对这类基站进行进一步分析。
通常按移动基站机房与铁塔的关系可分为:塔边屋、屋顶塔、塔下屋三种。下面就这三种基站类型进行相应的防雷接地、等电位连接,起到良好的雷电防护作用。
(一)、屋顶塔
铁塔与机房独立型的移动站,如图一所示。雷电对该类型移动通信基站的危害主要途径是直击雷和感应雷两种。
图1.铁塔与机房一体型结构 1.雷电流直接危害
根据我们现场的调查和分析,在移动通信基站的铁塔建在基站机房上面的情况下,当雷电击中铁塔后,雷电流就会沿着铁塔及同轴馈线的外导体往下泻放,由于移动通信同轴馈线的外导体与铁塔是相互连接的,铁塔上的雷电流直接会分流一部分到同轴馈线的外导体上,并沿同轴馈线的外导体和机房内的走线架直接流入到移动设备上,对移动设备造成雷击危害。除此以外,还由于同轴馈线的走线架是与铁塔直接相连,并进入机房,从而将雷电直接引入到机房内,对机房内 的通信设备造成危害。
2.雷电感应对移动通信基站内设备造成的危害
当雷电流在移动通信基站周围的空中或空中对地放电时,就会在移动通信基站周围的空中产生交变电磁场,从而使移动设备上产生感应电流和电压,严重者也会对移动设备通信造成危害,但这种危害的概率较少,另一方面若雷电击中铁塔并沿着铁塔和机房的立柱中的钢筋在下泻的过程中,也会在周围产生强大的交变电磁场,从而在移动设备上产生感应雷电流和雷电压,同样地感应雷电对通信设备所造成的危害比起直击雷所造成的危害要少得多。
(二)、铁塔与机房独立型
铁塔与机房独立型的移动站,如图二所示。该移动站遭雷电直击的主要途径是雷电流通过铁塔的走线架和同轴馈线的外导体进入机房,对通信设备造成危害。其次是雷电在空中放电时对机房内的通信设备所造成的感应雷的影响,同样感应雷对通信设备所造成的影响比起直击雷来说,则概率很少。该类型的移动站与上述的第一种铁塔与机房一体型的情况相比,则少得多。
图二铁塔与机房相互独立型结构
(三)、铁塔包围机房型
铁塔包围机房型的移动基站,如图三所示。
该种类型的移动基站遭直击雷的途径与第二类的铁塔与机房独立型的移动站相似,主要是雷电通过同轴馈线的外导体和同轴馈线的走线架进入机房,对通信设备造成危害。但该种类型的移动站所遭受到的感应雷则最少,因有四面铁塔的屏蔽作用。
(四)不带铁塔型基站
这类基站往往建在城区,一般使用公共大楼或民用建筑来作为机房。对于公用建筑上,由于我们国家对这类建筑物有严格的防雷标准要求,因此这类基站具有接地良好,外部防雷完善,且整个建筑形成一个法拉第笼的特点,所以这类基站遭受直接雷击的概率较小,受到雷电电磁干扰的影响也较小。雷电入侵这类基站的方式将主要是供电线路、同轴馈线的外导体和同轴馈线的走线架、接地系统进入机房。对这类基站的防护级别,对防雷器的通流能力通常不需要很高,因此对这类基站通常只需选择一般的B类限压型和C类限压型两级防雷就基本能满足这类基站要求。而民用建筑与公用建筑的差别主要在国家对这类建筑的要求不是很高,因此建筑物在屏蔽和接地的效果上可能差一些,但
只要将这类基站的接地问题处理好,很多防雷问题也就迎刃而解。
我们把雷电入侵移动基站的主要渠道总结如下:
雷电对移动通信基站的四个引入渠道
第一个入侵渠道——由铁塔天馈线、接地系统引入的雷害 第二个入侵渠道——由交流配电系统引入的雷害 第三个入侵渠道——由传输线路引入的雷害 第四个入侵渠道——由雷电电磁脉冲的雷害
通过对雷电主要入侵途径的分析,结合移动基站现场综合环境特点,给我们进行防雷方案设计提供了思路和线索。根据防雷分区、综合防雷的思想,综合基站所处的地理环境,在具体位臵选择相匹配的浪涌保护器,将可以很好解决移动基站的防雷问题。
移动通信基站的雷电过电压保护,各级防护器件是相辅相成的,互相影响的,此时用以局部防护的过电压器件不能有效的发挥其防护性能,将影响移动通信基站的整体防护。另外还有一个重要的原则,移动通信基站的雷电过电压保护设计必须是建立在联合接地基础上。因此移动通信基站雷电保护并非是简单的接地或者单一的雷电过电压保护器件应用,而是根据移动通信基站所处的具体位臵、环境因素、所在地区的雷暴强度及雷暴日的大小、来确定基站的雷电保护措施和方法。
因此,移动通信基站的雷击电磁脉冲防护必须综合考虑,应从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计
二、依据的规范
1.GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
2.YDJ26-89《移动基站(站)接地设计暂行技术规范》(综合楼部分)
3. YD/T 1235.1、2-2002 《移动基站站低压配电系统用电涌保护器技术要求及测试方法》
4.YD5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》 5.YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》 6.YD5098-2001《移动基站(站)雷电过电压保护设计规范》
三、方案设计原则
一、综合防雷的思想
移动基站的防雷是一个系统工程,它包括直击雷防护、等电位连接措施、屏蔽措施、规范的综合布线、安装电涌保护器(电源、信号)、完善合理的接地系统六个部分组成。这六部分在一个完善的移动基站防雷系统工程中缺一不可。对移动基站的防雷设计应进行全面规划、综合治理、多重保护,将外部防雷措施和内部防雷措施应整体统一考虑,做到安全可靠、技术先进、经济合理、施工维护方便。综合防雷的思想在YD5098总则中就有明确规定,如YD5098-1.0.3 通信局(站)雷电过电压保护工程应建立在联合接地、均压等电位分区保护的基础上。
综合防雷的思想在移动基站中的主要体现到具体的防雷手段,就是分流、接地、屏蔽、等电位连接和过电压保护五个方面。其中:
(A)、分流
利用避雷针将雷电流沿引下线或铁塔安全地流入大地,防止雷电直接击在基站建筑物和设备上。(B)、屏蔽
移动基站内应采取屏蔽措施的对象主要有两种:一是所有的带电金属导线,包括电力电缆、通信电缆和信号线,应采用屏蔽线或穿金属管屏蔽。二是基站内部电子设备,通常采取的措施是在机房建设中利用建筑物钢筋网和其他金属材料,使机房形成一个屏蔽笼。以及通信设备的机柜因具有一定的屏蔽效果,用以防止外来电磁波(含雷电的电磁波和静电感应)干扰基站设备。(C)、非带电金属等电位连接
通常等电位连接分带电与不带电金属导体,这里主要指将基站机房内所有非带电金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、走线架、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接,以均衡电位。(D)、带电设备的过电压保护
对于与基站设备相连的馈线、信号线、电源线路安装防雷器进行过电压保护。(E)、接地
在移动基站中的接地包含两个方面,一是地网,建立一个接地通畅的地网是移动基站防雷基础,具体要求是根据YD5078中要求基站接地电阻小于5欧姆;二是、基站内的接地系统,为保护基站通信设备和人身安全,解决环境电磁干扰及静电危害,需要一个良好的接地系统。一个好的接地系统的关键在于建立统一的接地参考点,采用“S型”接地。
二、“防雷分区、逐级泄放”的思想
为了定义雷电电磁脉冲(LEMP)影响程度不同的空间,和选择带电导体等电
位连接点的适当位臵,被保护空间必须首先被分成不同的防雷保护区。(见下图)这点在移动基站的防雷工程中非常重要,等电位连接点的位臵选择将直接影响到防雷设备在基站防雷效果。根据IEC61312中对雷电保护区的划分思想,我们通常可以将移动基站防雷进行如下图分区
根据IEC1312以及YD5098中的相关规定,其中YD5098中1.0.4 通信局(站)雷电过电压保护设计应根据电磁兼容原理按防雷区划分,对电涌保护的安装位臵进行合理规划,如见图DJZFL01:
图:YDJZFL01 移动基站的防雷分区
根据IEC1312以及YD5098中的防雷分区规定,可以将移动基站内空间及设备的防雷分区进行如下划分:
LPZ0B区:移动基站机房外部都有外部防雷措施,如果存在铁塔则铁塔为一个巨大的避雷针,通常我们认为在被铁塔保护的区域为LPZ0B区,因此进入基站的电源线和通讯线及其它线路应从LPZ0B区进入机房。
LPZ1区:整个机房的外墙对雷电电磁脉冲有一定屏蔽作用,可看作是屏蔽层1;按照IEC1312防雷分区的概念,整个机房内部空间应划为LPZ1区。
LPZ2区:通常移动基站设备都有机柜,机柜外壳为可看作屏蔽层2,机柜内部空间可划分为LPZ2区,通常对基站防雷而言我们所保护的对象就是这些机柜内部的通信设备,因此也就没有必要在往下划分了;故通常对移动基站内部可以分为LPZ1、LPZ2区。
四、移动基站综合防雷设计
1、供电线路防雷保护:
雷电即可以通过对输电线路直接放电,也可以在几公里之外通过雷电电磁脉冲在输电线路上感应出雷电流入侵移动基站。因此供电线路成为雷电泄放的主要途径之一。目前我们国内的供电线路以架空线为主且线路较长,据不完全统计国内移动基站中的雷害近80%与电力线路有关。而且在国际、国内的相关防雷标准中对供电系统的雷电防护描述也是占绝大部分篇幅,因此对供电线路的防雷是整个基站防雷的重心,而对移动基站的电力供电系统进行雷电防护是解决整个移动基站防雷问题的核心。
目前国内移动基站的市电引入情况基本上是先从架空高压电力线终端引入通信局(站)的10KV或6.6KV高压电力线,经过配电变压器输送到基站。移动基站的防雷也就从配电变压器开始考虑,这类基站的供电构成按YD5078-98要求:
对于从高压到配电变压器这一段供电系统的防雷在YD5098-2001中3.7.1~3.7.4有明确规定,主要的要求是配电变压器不能与通信设备同在一建筑内,高压铠装线路到配电变压器应两端接地,在架空高压电力线终端杆与铠装电缆的接头处,应采用标称放电电流大于20KV的交流无间隙氧化锌避雷器(强雷电避雷器)。配电变压器高、低压侧避雷器的接地端子、变压器的外壳、中性线、经及电力电缆的铠装层应就近接地。移动基站内供电系统(YD5078-98)规定如图
二、移动基站内低压配电系统防雷器选型
如图中所示在移动基站中主要的供电设备有交流稳压器、交流配电屏、整流设备、直流控制屏。从YD5078-98无人值守移动基站供电系统图中可以比较清晰的体现“防雷分区、逐级泄放”的思想,首先市电从LPZ0B区入户进入LPZ1区交流配电设备前安装第一级防雷器,在开关电源的整流设备前安装第二级防雷器,在直流输出端安装第三级防雷器。很多事实也证明,移动基站防雷只安装一级防
雷器是不够的,必须进行分级保护、分级泄流的防护方案,才能比较好的解决移动基站的防雷问题。
第一级防雷器选用模块化三相电源防雷箱,安装在电源的总进线配电屏处,该产品是我公司的专利产品,型号为KBT-BJX40/380/100,标称通流容量100KA,接线方式为3+1,保护模式为L-PE,N-PE,L-N,并具有专长防水防爆、阻燃、雷电通流量大、漏电流小的特点,同时具有产品劣劣化指示、声光告警、雷电计数、远程告警干点输出等功能,专用于通信基站的电源线路雷电过电压保护。
第二级防雷器选用模块化三相电源防雷箱,安装在开关电源的整流设备配电屏处,型号为KBT-BJX40/380/50标称通流容量50KA,接线方式为3+1,保护模式为L-PE,N-PE,L-N,并具有防水防爆、阻燃、雷电通流量大、漏电流小的特点,同时具有产品劣劣化指示、声光告警、雷电计数、远程告警干点输出等功能,专用于通信基站的电源线路雷电过电压保护。
第三级防雷器选用模块化三相电源防雷箱,安装在各设备机柜的电源总进线处,型号为KBT-BJX40/220/20,标称通流容量20KA,保护模式为L-PE,N-PE,L-N,并具有专长防水防爆、阻燃、雷电通流量大、漏电流小的特点,同时具有产品劣劣化指示、声光告警、雷电计数、远程告警干点输出等功能,专用于通信基站的电源线路雷电过电压保护
2.移动基站信号及天馈线防雷
雷电除了通过供电系统侵袭移动基站内的设备外,还通过接地系统、天馈线、通信线路来影响移动基站的工作。从这些途径上切断雷电入侵就非常显得必要,因为与这些线路相连设备的通信端口以及IC电路板的耐压水平水平非常的低,而且这些设备对信号的要求都非常的敏感,信号稍微有点衰耗就会影响通信,因
此对这类设备通常不能采用多级防雷设备防护,而只能通过在一个防雷设备内采用多级电路进行精细级保护。
一、PCM 2M线的防雷
移动基站的2M端口设备发生损坏主要有如光端机、BTS的传输板、DDF架、及一些传输设备。通常雷电通过信号线来入侵移动基站设备的主要有两种情况:
1、不同设备间发生雷电高电位的耦合和转移:移动基站遭受雷击时,如雷电电流通过:1)基站铁塔直接引下到地;2)通过室外感应的馈线的外部屏蔽层引至地线系统;3)电源线上的直击或感应雷电流经SPD引下到接地系统,其50%的雷击电流以电阻方式对地耦合,这时会使基站的地网电位瞬时抬高,此时即使是0.5欧的接地电阻的基站在雷击电流通过瞬间也会使接地电位瞬间呈现几十千伏的电压。使得设备接地与信号芯线之间存在高电压,信号线上就带上感应雷电流,与通信线相连的另一端处于正常电位的情况下,如果设备未加装性能良好的SPD,就会出现了雷电通过通信线将两端设备的通信端口损坏,严重的将导致一些传输通信设备被损坏。
2、室外通讯线感应雷电流传导入户:一些基站的通信线如2M线存在从室外引入的情况,雷电往往通过电磁感应的方式在户外通信线中感应出雷电流。
3、基站内的电磁干扰:由于基站走线的情况是地线和电源及信号线全部为平行布放,地线回路上的雷电电流势必会在相应的电源或信号线上耦合现象。对于2M线而言,直接的后果是在信号线上感应出过电压,将设备打坏。
在YD5098-2001 3.4中对2M线路的雷电防护措施有明确规定:3.4.1 出入通信局(站)光缆或电缆,应在进线室将金属铠装外护层做接地处理,另外光缆应将缆内的金属构件,在终端处接地;3.4.2 进入通信局(站)的PCM电缆芯线应在终端处加装SPD,空线对必须就近接地。
通信系统由于受到工作电平、接口速率、和传输性能(插入损耗)、线路阻抗等指标的约束,不能象供电系统一样分几级防雷,因此PCM 2M线防雷应在通信线路与设备的接口即LPZ1-LPZ2区处使用一级与之通信接口、工作电平、速率相匹配、线路阻抗匹配的精细级防雷器,同时通信线应就近接地。在中国移动的基站的传输线的速率小于2Mb/S,线路阻抗有75和120欧姆两种,工作电平通常小于12V。其中阻抗为75欧姆的2M线的接口类型主要有BNC,L9,C4等类型,如在NOKIA的基站中的传输接口就大量使用BNC接口;阻抗为120欧姆的2M线接口类型主要有RJ45、9针或15针的通信串口等,如爱立信的RBS2000型基站就大量使用15针的串口。
移动基站天馈系统防雷措施
通常移动基站中天馈线的布放是沿着铁塔爬梯布放,然后通过走线架进入机房内部,存在与铁塔防雷引下线平行布放的问题,因此非常容易受到在雷电流同通过铁塔引下线泄放的过程中产生的雷电电磁场的干扰。根据YD5098-2001.3中对天馈线的防雷措施主要有:
1、对天馈线的防雷从工程上讲就是三点接地,铁塔上架设的波导馈线、同轴电缆金属外护层应分别在上、下端、及进入机房入口处就近接地,当馈线及同轴电缆长度大于60m时,其屏蔽层宜在塔的中间部位增加一个接地连接点,室外走线架始末两端均应作接地连接。
2、城市内孤立的高大建筑物或建在郊区及山区,地处中雷区以上的无线通信局(站),当馈线采用同轴电缆时,应在同轴电缆引进机房入口处安装标称放电电流不小于5KA的同轴SPD,同轴SPD接地端子的接地引线应从天馈线入口处外侧的接地线、避雷带或地网引接。
因此要对天馈线防雷器进行选型。
3、天馈线防雷器的选择问题:移动基站通常使用带馈电和不带馈电的两种系统,馈线传送速率为850M-960M,传输速率非常的高。因此选用天馈线防雷器时主要考虑的防雷器的插入损坏、回波损耗VSWR等。YD5098 5.4.1 要求:同轴型SPD插入损耗应小于等于0.2dB,驻波比小于等于1.2,同轴型SPD最大输入功率能满足发射机最输出功率的要求,安装与接地方便,具有不同的接头,同轴型SPD与同轴电缆接口应具备防水功能。同轴型SPD的标称放电电流应大于等于5KA。
具体配臵如下:
1.在天馈线路上安装KBT-T2000A天馈线路防雷器,数量共20只,通流容量10KA,插入损耗应小于等于0.2dB,驻波比小于等于1.2,3. 移动基站的监控系统防雷措施
近年来,中国移动基站普遍采用了智能监控系统,据统计监控系统设备目前已经成为移动基站中设备被雷电损坏频度最多的设备,也是被损坏最严重的系统。统计被雷电损坏与监控系统有关设备中比较多的有:空调的控制板(通常通过RS232端口与监控相连)、一些数据采集器的RS422或485端口、协议转换器、监控设备的传输板等。为什么很多基站在供电系统防雷比较完善的情况下其监控系统还是被损坏呢?雷电对基站的监控系统的入侵途径与入侵PCM 2M线的方式一样也就不再说明,损坏的主要原因在于监控系统自身的特点,从对众多监控系
统被雷电损坏的基站情况来看,可以总结出以下几个因素:
1、设备电源没有防雷措施,且耐压水平低,根据IEC61000-4-5直流-48V的通信设备的耐压水平不会高于500V;
2、控设备的RS485、RS422或RS232通信端口都没有相应的防雷措施,且通信端口本身的耐压水平非常低,通常RS485、RS422或RS232通信端口的耐压水平不超过100V;
3、监控系统被雷击的基站的开关电源普遍没有安装直流防雷器;
4、监控系统存在大量的数据采集线路,这些线路的布放不规范,往往是捆在一起,且很多数据采集线不是屏蔽线缆;
5、监控设备接地参考点不统一,且接地线不规范。可以说监控系统纷繁复杂的布线为雷电流入侵提供了更多的渠道,与本身羸弱的防护能力形成巨大的反差,因此、监控系统更需要全面的防雷。
因此、对移动基站监控系统的主要雷电防护措施有:
1、对监控数据采集线的布放进行合理规划,所有数据采集线路应使用屏蔽线,且其屏蔽层应接地,尽可能的降低雷电电磁脉冲在数据采集线路上感应出的雷电流;
2、接地方面:在监控主设备下设一个小的监控设备接地参考点作为所有监控设备的接地,并用超过16mm2的接地线与基站总等电位排进行连接。目的用来降低各监控设备间因接地产生的电位差,3、在监控设备端安装-48V的电源防雷器,释放从地线或电源线引入的雷电流;
4、5、在开关电源直流输出端安装相应的直流防雷器,如电源防雷图中所示,在一些损坏频度较高的设备与监控设备间的通信端口安装相适用的信
号线防雷器,6、对于监控系统的数据采集线路以及控制线都是信号线,因此在选择防雷器时要考虑信号线防雷器的接口类型、工作电压、传输速率、线路阻抗与系统设备相匹配。下面我们主要推荐一些已经在中国移动省市基站主流监控设备及开关电源中使用过的防雷器如:艾默生、中兴、亚信、亚奥等监控设备厂家;以及在开关电源的监控系统中使用过的信号线防雷器,如艾默生、中恒、动力环等;在这些设备中主要使用到的信号线防雷器被实践和时间证明是非常有效的,而且不会有任何主设备产生任何影响。
具体配臵如下:
1. 在摄像机前安装KBT-V/3监控多功能防雷器,通流容量10KA,对摄像机的电源线路、信号线路及控制线路进行防雷保护,共3只。2. 在监控主机前端的信号线路前端安装KBT-V40A视频信号防雷器,共3只
3. 在在监控主机前端的控制线路前端安装KBT-C485控制信号防雷器,共1只
4. 在数据采集线路上安装KBT-C10A控制信号防雷器,共2只
4.等电位处理
在机房四周设臵一均压环,作为各防雷器及通信设备的接地线汇聚排,并与室外接地装臵可靠连接。均压环材料为30*3紫铜排,长度为40米。
4.移动基站的外部防雷接地工程
移动基站的接地应采用联合接地,对有铁塔的基站应将铁塔地网与机房地网相焊接,机房总接地排的接地线与地网连接时应避开铁塔及避雷针的专用引下线,两者间距离要求大于5米,以免铁塔和避雷针上的雷电流沿总地线引入线流入机房内。对一些租用大楼或民用建筑的基站,根据国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的相关要求,对于建筑物的接地一般都采用其钢筋混凝土基础作为地网,建筑物其钢筋混凝土基础埋地较深,大楼的接地电阻基本上能满足要求,因此可以使用大楼的主钢筋作为防雷接地系统。
1、根据YD5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》的要求,通常移动基站的接地电阻要求小于5欧姆。如果山区基站接地电阻难以满足要求,可以通过使用降阻材料来降阻,如果还是不能满足要求则应将整个基站通过防雷器做好等电位连接。
2、在移动基站外部进线孔处设立接地排,并与基站地网相连。将所有进入基站的缆线的接地与之相连,如天馈线接地、铁塔走线架的接地、光缆加强芯的接地、供电线屏蔽管道的接地等。
3、YD5098-2001中规定出入通信局(站的电力电缆(线)、通信缆线应采用金属护套电缆或敷设在金属管内,且应埋地引入,缆线埋地深度应不小于0.7m。特别对于进入通信局(站)的低压电力电缆宜全程埋地引入,其电缆埋地长度不宜小于15m等。这些工程措施都具有一定的雷电防护作用。
4、接地引线材料选择金属接地体应采用热镀锌材料,在各个焊接点由于已破坏
了原来的热镀锌层,因此一定要做防腐蚀处理。垂直接地体长度为1.5~2.5m,垂直接地体间隔为其自身长度的1.5~2倍。接地体上端距地面不小于0.7m,且应在冻土层之下。具体要求如下: 垂直接地体:
可采用直径为50mm壁厚3.5mm的钢管 或50mm*50mm*5mm的角钢 水平接地体和接地引入线: 可采用40mm*4mm 或50mm*5mm的扁钢。
附地网设计过程:
基站周围的土质较差,土壤以风化石为主,土壤电阻在1000Ω〃m。原地的接地电阻为15欧姆,要求将整个接地接地的接地电阻降到4欧姆以下,现在其进行设计。
在基站下侧的山坡上新建一个地网,长42米,宽28米,面积为1176平方米。地网布臵成网格状,网络大小为7米*7米,水平接体采用50*5热镀锌扁钢,共450米,垂直接地体采用50*50*5*热镀锌角钢,共35根,该接地网的接地电阻值计算如下:
地网长42米,宽28米,土壤电阻率为1000,按以下公式计算其电阻值。
R10.5S14.58
新地网与老地网并联后的接地电阻计算如下:
R111R1RY7.4
经计算:R1=7.4欧姆.,不能满足4欧姆的要求,需使作其它材料使地网接地电阻值降低,2.由于土壤电阻率很高,仅用角钢和扁钢难以使地网电阻满足不小于4欧姆的要求,因此使用降阻剂,使地网的电阻值达到设计要求。
在水平接地体上包裹降阻剂,用量为15kg/m,总长度450米,共需降阻剂6750kg 1)使用降阻剂后的新建地网的接地电阻计算如下:
R10.5S14.580.710.2
2)新地网与老地网并联后的接地电阻计算如下:
R111R1RY6.07
经计算:R1=7.4欧姆.,不能满足4欧姆的要求,需使作其它材料使地网接地电阻值降低,3)继续使高效用接地模块来降低整个地网的接地电阻,型号为KBT-DF,数量为26块,间距为7米。
单块接地模块的接地电阻计算如下:
R0.068ab152
10块高效接地模块的联合接地电阻计算如下:
R2 R15217.9 n100.85
使用10块高效接地模块、6750公斤降阻剂、450米扁钢、角钢与原地的联合接地电阻计算如下:
R114.5
111111R1R2R31510.217.9还是不能满足不大于4欧姆的设计要求。需继续采用其它的方法进一步降低地网的接地电阻。
4.为使地网的接地电阻降低到设计要求,本方案采取增设电解离子接地极的方法进一步降低接地电阻,电解离子接地极的型号为KBT-LJD,数量6支 单根离子接地极的接地电阻计算如下: R48l100083(ln1)k(ln1)0.240.2 2Ld23.1430.2经计算.R2=40.2欧姆
6根离子接地极并联后的接地电阻计算如下;R4R40.27.9 n60.855.新地网与原有地网联接地的接地电阻计算如下
R11111R1R2R3R4111111510.217.97.92.9
合格
经计算,新建地网需使用450米热镀锌扁钢,35根1.5米根的热镀锌角钢,6750公斤降阻剂,10块接地模块,6根电解离子接地极,接地电阻可达到2.9欧姆,能满足不大于4欧姆的要求。
如由于运输困难,降阻剂难以施工,可不使用降阻剂,在其它材料用量相同的情况下,新建地网的接地电阻值为3.1欧姆,也可满足设计要求。
R11111R1R2R3R4111111514.617.97.93.1但由于季节的变化,土壤中的水份会发生很大的变化,干旱季节由于土壤中的水分减少,导致土壤电阻率大大升高,从面使整个接地装臵的接地电阻增加。而降阻剂能有效保持土壤中的水份,从而使整个接地装臵的接地电阻保护稳定,不会随季节的改变而发生大的变化,因此建议本工程使用降阻剂。
三、地网施工方案
1.人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m。水平接地体应挖沟埋设,沟的尺寸为上宽上0.6米,下宽松0.4米,高0.6米的梯形。
2.地网的网格为7米*7米,在水平网格的交叉处放臵垂直接地体。3.在水平接地体上包裹降阻剂,用量为15公斤/米。
4.电解离子接地极采用钻孔的方法敷设,用热熔焊的方法与水平接地体连接。5.接地模块与水平接地极采用焊接地方法连接。6.新建地网与原地网连接点不少于两处。
KBT-LJD离子接地体施工方法如下:
1、钻孔
在选好的施工场地钻出Φ155mm×3155mm垂直地面的孔洞。
2、配填充剂
(1)在容积大小150升的容器内放入50kg淡水(井口、自来水均可);(2)加入填充剂A,搅拌至全部溶解;(3)加入填充剂B,搅拌至全部溶解;(4)加入填充剂C,搅拌至糊状。
3、植入接地棒
(1)拆开接地棒两端密封胶带
(2)将四分之一配臵好的的填充剂填入孔洞底部;(3)将接地棒植入孔洞中,棒顶与地平面平齐;(4)接好引出线;(5)将其余填充剂填在接地棒周围,填至距棒顶端100mm时止;(6)盖上防护帽,测量接地电阻;
(7)用土填盖防护帽周围,帽顶高出地面100mm。
4、注意事项
(1)钻孔直径不宜大于155mm,以免填充剂填充不足;
(2)盖防护帽时注意棒上的通气孔不得被泥土或填充剂堵塞,帽上通气孔在回填土之上,不得堵塞。
(3)当一根接地棒达不到地阻要求时,可用两根或几根并联使用,棒与棒之间的间隔不宜小于5m;(4)引出线采用50mm多股铜线,引出线与棒体实行压接,接点防腐处理。(5)多极离子接地极的母线采用BV50mm²铜线实行火泥熔接连接。
服务与承诺
1、本公司保证所提供的产品符合国家有关防雷产品的法规和标准。
2.本公司防雷工程中所使用的产品实行一年内免费更换,五年内免费维修,终身维护。
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6.公司对各用户实行免费提供防雷技术人员培训,免费提供防雷技术咨询。7.本公司所使用的产品均由中国人民保险公司质量承保。8.本《服务与承诺》解释权归湖南普天科比特防雷技术有限公司。
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某移动基站综合防雷工程预算表
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